Подвижность ионов влияние температуры

Ионная и электронная электропроводность. Проводники первого и второго рода. Прохождение тока сквозь раствор электролита механизм прохождения тока. Сопротивление проводника. Закон Ома. Единицы измерения (электрические). Основные приборы вольтметр, амперметр, гальванометр, кулонометр и т. д. Удельное сопротивление, удельная электропроводность. Мостик Уитстона. Принцип измерения сопротивления. Особенности измерения сопротивления раствора электролита (телефон, катушка Румкорфа). Влияние температуры и разведения нз удельную электропроводность. Молекулярная и эквивалентная электропроводность. Зависимость от температуры и разведения. Электропроводность при бесконечном разведении. Закон независимого перемещения ионов. Вычисление Хоо из подвижностей ионов. Вычисление степени и константы диссоциации для слабых электролитов. Сильные электролиты. Коэфициент электропроводности. Причины изменения с концентрацией в случае сильных электролитов. Скорости и подвижности ионов. Роль среды и природы иона. Электропроводность чистой воды. Введение поправки на эту величину. Определение константы прибора. Калибровка линейки. Переход от электропроводности, измеренной в данном сосуде, к удельной электропроводности. Кондуктометрическое титрование. [c.93]

Влияние температуры t) раствора хлоридов железа на Я покрытий. Исследования автора показали, что вязкость, плотность, электропроводность раствора хлоридов железа, а также подвижность ионов в них находятся в прямопропорциональной зависимости от t. [c.71]

Электронный фактор в окисных катализаторах тесно связан с полупроводниковыми свойствами металлических окислов. Процесс хемосорбции газов на окислах был рассмотрен в предыдущем разделе на основе этих представлений. Они же, естественно, обусловили поиски связи между типом полупроводимости и каталитической активностью. Такая связь была сравнительно недавно установлена, и можно ожидать, что в результате дальнейших исследований в этой области удастся получать сведения о механизме реакции, определяя влияние, которое оказывает изменение электронной структуры катализатора на протекание реакции. В случае окисных катализаторов наряду с чисто электронными эффектами большое значение могут иметь и ионные явления это особенно существенно при более высоких температурах, когда основное значение, по-видимому, имеют такие факторы, как подвижность ионов и вакансий и удаление ионов кислорода с поверхности под действием газов-восстановителей. Более того, есть основания считать, что на катализаторе при соприкосновении с реагирующей смесью сначала протекает особый процесс адаптации (приспособления к реагирующей смеси), в результате чего его электронная структура приходит в равновесие с протекающими на поверхности адсорбционно-десорбционными процессами. Таким образом, строгое разграничение на катализаторы р-типа или п-типа является, по-видимому, менее важным, чем подразделение их по доле р-типа или п-типа, устанавливающейся и поддерживаемой во время определенного каталитического процесса при заданных условиях [101] эта характеристика катализатора может оставаться неизменной в течение данной каталитической реакции. Каталитическая стабильность смешанных окисных систем может быть частично обусловлена такого рода эффектом. [c.523]

Подвижность ионов можно считать прямо пропорциональной температуре газов и в пределах возможных изменений давления в промышленных электрофильтрах обратно пропорциональной давлению газа. Величина К характеризует влияние состава очищаемых газов на электрический режим электрофильтра. [c.144]

Благодаря влиянию тепловой энергии, снижающей молекулярную упорядоченность и разрушающей внутреннюю структуру, предельное значение ионной подвижности при повышении температуры возрастает. Ее возрастанию в растворах умеренной концентрации способствует снижение тормозящего влияния электростатического взаимодействия между ионами. При повышении температуры ослабевает ассоциация ионов, обусловленная кулоновскими силами, и число ионов и соответственно проводимость раствора возрастают. Влияние температуры на диссоциацию ковалентных молекул гораздо сложнее. Электролитическая диссоциация — это химическая реакция между растворенным веществом и молекулами растворителя, в которой преобразуются оба типа молекул [c.389]

Таким образом, характер гидратации определяется величиной Е. Расчет величины Е может быть сделан, исходя из влияния температуры на подвижность ионов (и ) и вязкость растворов (г] ). Па основании представлений о строении жидкостей Самойлов вывел уравнение Писаржевского — Вальдена [c.150]

Рассмотрение полученного равенства приводит к выводу, что связь удельной электропроводности с концентрацией и природой растворенных ионов, а также с температурой и природой растворителя определяется влиянием этих параметров на подвижность ионов. [c.52]

Отношение и,- называется электрохимической подвижностью и наряду с ионной подвижностью может быть взято из таблиц. Ввиду возможных недоразумений необходимо принимать во внимание размерность (единицу измерения). Некоторые значения приводятся в табл. 2.2. В общем случае повышение температуры благоприятно сказывается на подвижности ионов, тогда как повышение концентрации вследствие взаимного влияния ионов снижает проводимость. Это описывается законом Кольрауша [c.47]

На электрофоретическую подвижность оказывают влияние параметры частицы (знак и величина заряда, размеры и форма), параметры раствора (состав, ионная сила, pH, вязкость, температура) и параметры носителя (структура, адсорбционные и электрокинетические свойства). Указанные параметры взаимозависимы. Так, при увеличении концентрации электролита растет сила тока в системе, а градиент потенциала уменьшается. Ионная сила раствора влияет на электроосмотический поток, зависящий от электрокинетических свойств наполнителя или стенок капилляра знака заряда поверхности и дзета(0-потенциала. Истинное перемещение мигранта /, складывается из экспериментально зафиксированного расстояния /,ксп и расстояния пройденного вместе с электроосмотическим потоком [c.243]

Влияние ионов гидроксила отличается от влияния одноатомных анионов. В более концентрированных растворах могут формироваться связи ОН- -ОН- -ОН. Благодаря росту кинетической энергии частиц при повышении температуры структура разрушается, влияние ориентации снижается и взаимодействия частиц проявляются ощутимее, что сказывается на вязкости и проводимости раствора. Разрушение структуры воды воздействует также на структуру ионной сферы. Экранирование электрического поля ионов упорядоченными молекулами воды в гидратных оболочках ослабляется. Связывание ионами мономерных диполей снижает подвижность молекул воды в меньшей мере, чем связывание полимеров с разветвленными связями, а остающиеся водородные связи также ослабляются. Все эти эффекты снижают вязкость и повышают ионную подвижность. С другой стороны, вследствие снижения упорядоченности диполей молекул воды с повышением температуры улучшаются условия для взаимодействия ионов с противоположным знаком заряда и возрастает вероятность образования ионных пар и других локальных ионных групп. Этот эффект с повышением температуры все заметнее снижает подвижность ионов и проводимость электролита. Чем концентрированнее раствор, тем упорядоченнее в сравнимых условиях его структура и тем более высокая температура нужна для разрушения структуры воды вблизи ионов. Соответственно при повышении температуры возрастает степень ассоциации ионов. [c.396]

Прохождение электрического тока сквозь растворы электролитов. Скорость, подвижность и электропроводность ионов. Зависимость скорости ионов от среды, температуры, напряжения, природы самого иона. Влияние гидратации (сольватации) на скорость ионов. Подвижности ионов (необходимо знать порядок величин). Законы Гитторфа. Числа переноса. Изменение концентрации у электродов и закон Фарадея. Практическое значение знания чисел переноса. Эквивалентная электропровэдность при данном и бесконечном разведении. Закон независимого движения ионов. Вычисление электропроводностей ионов л+ и X- из подвижностей ионоз, из чисел переноса и эквивалентной электропроводности при бесконечном разбавлении. Методы определения чисел переноса. Кулонометры. Схема соединения приборов при определении чисел переноса. [c.83]

Если представление о том, что температурный коэффициент проводимости кальцита обусловлен одним только эффектом увеличения подвижности, правильно, то следует ожидать, что температурные коэффициенты облученного и необлученного кальцита будут одинаковыми, что полностью подтвердилось на всех восьми исследованных пластинах. Мы можем допустить, что образованное во время фосфоресценции новое количество свободных ионов будет изменяться под влиянием температуры так же, как и количество первоначальных ионов, и что в нормальных условиях обратный процесс будет идти с той же скоростью, которая определяется температурной зависимостью подвижности. [c.174]

Сравнение кривых, характеризующих влияние MgO на кинетику усвоения извести (см. рис. 4) и вязкость расплава (см. рис. 7) показывает, что они корреспондируются только при низкой температуре, что связано с изменением и других свойств расплава, особенно подвижности иона Са . [c.337]

Широко исследовалось влияние природы и концентрации неэлектролита, температуры раствора на механизм прототропной проводимости ионов водорода и гидроксила. Можно полагать, что ионы оксония (Н3О+) и гидроксила переносят электричество не только путем перехода протонов, но также обычйой гидродинамической миграцией. Для облегчения интерпретации экспериментальных данных по изучению проводимости растворов следует определить долю участия в переносе электричества каждого механизма переноса. Эти два типа проводимости нельзя измерить и изучить раздельно, однако их можно приближенно вычислить, полагая, что значения гидродинамической подвижности ионов Н3О+ и 0Н не отличаются заметно от значений подвижности ионов, равных им в данной среде по размеру и заряду и не переносящих электричество по протопропному механизму. В кристаллической решетке радиус иона оксония гнзО+ =1,38—1,40 А, иона гидроксила гон-= 1,32—1,40 А. Радиусы ионов К+ и F почти равны этим ионным размерам (гк+ = 1,33 А, гр-=1,33 A), поэтому в первом приближении можно полагать, что разница между проводимостью растворов НС1 и КС1 в одинаковых условиях соответствует проводимости иона водорода по прототропному механизму, тогда как разница между проводимостью растворов КОН и KF представляет прототропную проводимость ионов гидроксила. С другой стороны, сравнение значений проводимости растворов KF и КС1 дает информацию об изменении условий в растворе при переходе от величины ионного радиуса гр- = 1,ЗЗА до гс1-=1,81 А. [c.437]

Влияние температуры на подвижности ионов в воде при бесконечном разбавлении [c.674]

На перемещение мигранта оказывает влияние, помимо электроосмоса, еще реофорез, саморазогрев раствора и адсорбция. Реофорез — это явление дополнительного смещения зон компонентов, вызванное встречными потоками электролита из электродных пространств. Существенным оказывается и влияние саморазогрева системы с точки зрения зависимости подвижности ионов от температуры. Известно, что повышение температуры только на [c.243]

Электрическая проводимость растворов электролитов зависит от температуры и природы растворителя. При увеличении температуры она обычно возрастает приблизительно на 2% на каждый градус. Большое значение при этом имеет влияние вязкости на подвижность ионов. Если бы радиус сольватироваиного иона не зависел от температуры, то следовало бы ожидать выполнения правила Вальдена и Писаржевского, которое в действительности соблюдается лишь для практически негидратированных крупных органических ионов [c.222]

Эквивалентная электропроводность изменяется с температурой. Для большинства электролитов с повышением температуры электропроводность увеличивается, что объясняется повышением подвижности ионов. Однако для некоторых электролитов, особенно в неводных средах, возможно и снижение электропроводности. Это связано с уменьшением диэлектрической проницаемости растворителя. Величина эквивалентной электропроводности зависит также от амплитуды и частоты приложенного электрического поля. Особенно заметно это проявляется в растворах сильных электролитов, где на перемещение ионов оказывает влияние окружающая противоионная атмосфера. При высоком напряжении ион движется значительно быстрее, чем образуется ионная атмосфера, и поэтому отсутствуют, катафоретиче-ские и релаксационные эффекты. Электропроводность растворов в этих условиях резко возрастает. Релаксационное торможение снижается, кроме того, при повышенных частотах (эффект Дебая—Фаль-кенгагена). В растворах слабых электролитов электропроводность также растет с увеличением градиента поля, однако природа этого явления связана с изменением равновесия диссоциации. При высоком градиенте потенциала равновесие сдвигается в сторону образования ионов. [c.225]

Эти уравнения однако, выполняются лишь при невысоких кон центрациях растворов В зависимости от концентрации, природы электролита и растворителя и других факторов наблюдаются не только количественные отклонения от этих уравнений, но и закономерности которые качественно отличаются от описанных Электрическая проводимость растворов электролитов зависит от температуры и природы растворителя При увеличении тем пературы она обычно возрастает приблизительно на 2% на каж дый градус Большое значение при этом имеет влияние вязкости на подвижность ионов Если бы радиус сольватированного иона не зависел от температуры то следовало бы ожидать выполнения правила Вальдена и Писаржевского которое в действительности соблюдается лишь для практически негидратированных крупных органических ионов [c.222]

Для органических соединений их молекулярная структура и характер содержащихся в них функциональных групп являются наиболее важными факторами, определяющими взаимодействие с полиамидами. Поведение неорганических кислот и их водных растворов зависит от подвижности иона водорода и его взаимодействия с амидной группой. Кислоты, являющиеся окислителями, такие как азотная кислота, могут взаимодействовать с макромолекулами полиамидов, приводя к разрыву химических связей главной цепи. Неорганические соли обычно не оказывают заметного влияния на полиамиды, но некоторые из них могут взаимодействовать с полимером при наличии в нем внутренних напряжений. Как и следовало ожидать, химическая активность полиамидов возрастает с температурой. Воздействие различных веществ на полиамиды может быть либо только физико-хими-ческим (и обычно определяется диффузией жидкости в полимер), иметь чисто химическую природу (взаимодействие реагентов с функциональными группами полимера) или сочетать оба эти механизма. [c.82]

Сопротивление и состав стекол. Как известно, электропроводность стекла очень мала. Представляется весьма вероятным, что большую часть тока переносят ионы натрия или лития. Хаугардом было установлено, что подвижность ионов водорода в фазе стекла много меньше, чем подвижность ионов натрия [46, 47]. По-види-мому, ионы водорода, проникнув в стекло, связываются с кремнекислородной сеткой последнего более прочно, чем подвижные ионы натрия. Это заключение подтверждено Швабе и Дамсом [48], которые, применяя тритий, показали, что ионы водорода почти не вносят своего вклада в величину проводимости даже при повышенных температурах. Сопротивление постоянному току у стеклянных электродов, как показали Мак-Иннес и Бельчер [12], обычно в 30 раз больше, чем величины, полученные с переменным током. Экфельдт и Перли [44], применяя постоянный и переменный токи, пришли к выводу, что сопротивление постоянному току следует рассматривать как истинное омическое сопротивление стекла (см. также [12] и [49]). Стекло является диэлектриком и его электропроводность очень мала. Поэтому не удивительно, что при измерении сопротивления заметное влияние оказывают такие факторы как диэлектрическая абсорбция и диэлектрические потери, т. е. потери электрической энергии через теплоту, обусловленные изменением электрического поля. При измерении с переменным током появляется потеря энергии внутри стекла, которая добавляет составляющую электропроводности, отсутствующую в измерениях с постоянным током. Это приводит к более низкому кажущемуся сопротивлению, а также к изменению этого сопротивления с частотой. Мак-Иннес и Бельчер установили, что сопротивление переменному току при 3380 гц составляет половину сопротивления при 1020 гц. [c.271]

Единственное исследование, пошященное точному определению температурной зависимости чисел переноса, [ 13] показывает, что относительные подвижности ионов в метиловом спирте почти не меняются при увеличении температуры [25]. В настоящее время не ясно, насколько такая закономерность является общей для неводных растворов. Существование эффектов, связанных с изменениями в сольватных оболочках, не вызывает сомнений, однако пока не разработана теория, способная количественно предсказать влияния этих факторов на ионные подвижности. [c.81]

Зависимость чисел переноса от давления, как и влияние температуры, определяется относительным воздействием давления на подвижности обоих ионов. Предварительный анализ ранних данных по электропроводности, выполненный Кеем и Эвансом [12], создал впечатление, что описанные выше эффекты, связанные с сольватными оболочками, способны объяснить коэффициенты по давлению. Последующие точные измерения чисел переноса [26] при давлениях до 3 кбар показали, что влияние давления на сольватные оболочки [c.81]

Электропроводность. Подвижность ионов Н (Н3О ) и ОН" много больше подвижности других ионов. Влияние Н-связи на электропроводность рассмотрено в ряде работ (см., например, [199, 1955, 2185, 1076, 423]). В статье Конуэя, Бокриса и Линтон [423] дан особенно подробный обзор предшествующих трактовок и трудностей, заключенных в них. Эти авторы приводят шесть опытных фактов относительно поведения иона НдО, которые нуждаются в объяснении 1) увеличение подвижности при высоком давлении 2) низкая кажущаяся теплота активации 3) уменьшение этой теплоты при повышении температуры 4) величина отношения подвижностей ионов Н3О и D3O 5) уменьшение электропроводности при добавлении малых количеств воды к системам НС1 — спирт 6) уменьшение подвижности в таких системах по мере удлинения углеводородного радикала спирта. После рассмотрения нескольких возможных механизмов переноса авторы пришли к выводу, что скорость этого процесса определяется вращением молекул воды, при котором протоны переводятся в положение на оси Н-связи, благоприятное для их переноса. Фактически миграция протона вдоль Н-связей происходит за счет сравнительно быстрого туннельного [c.35]

Данные, собранные в табл. 8.9, исправлены с учетом поправок на гидролиз метилгалогенидов, скорость которого известна с большой точностью при всех температурах, а также с учетом обратных реакций в тех случаях, когда это необходимо. Реакции метилгалогенидов с гидроксил-ионами практически необратимы, и кинетика процесса хорошо описывается уравнением (6.35). При рассмотрении данных табл. 8.9 мы снова отмечаем преобладаюш ее влияние в изменениях констант скорости это, в частности, видно для реакций метилгалогенидов с иодид-ионами, для которых отношение констант скоростей, равное около 2,5-10 , почти целиком определяется разностью энергий активации в 5 ккал/моль. Большие значения предэкспоненциальных множителей для реакций метилгалогенидов с ионами гидроксила близки к предэкснонентаМ найденным для реакций с метилат-ионами в метанольном растворе (см. табл. 8.8). Значение А для реакций тина СНдХ+ОН примерно в 400 раз больше, чем для реакций СНзХ+1 , и это различие намного превышает то, какого можно было бы ожидать, исходя из подвижностей ионов, отношение которых составляет всего 2,63. Ниже приведены приближенные оценки разностей энергий активации (в ккал), которые показывают, что, по-видимому, вклад в полную энергию активации дают оба реагента по отдельности [c.221]

Влияние напряженности поля на электростатическое взаимодействие (первый эффект Вина). В обычных условиях ионы мигрируют довольно медленно. Так, при комнатной температуре абсолютная подвижность иона К" " примерно =0,0007 см- с- . Ионная сфера возмущается, и при малой скорости иона проявляется эффект запаздывания однако нон остается в пределах своей ионной сферы и увлекает ее за собой. При очень высокой напряженности поля скорость миграции иона настолько значительна, что он покидает ионную сферу. Последняя вследствие конечного значения времени релаксации не успевает перестроиться. Время релаксации в растворах КС1 с концентрацией 0,01 м порядка 0,5-10 с. Под воздействием поля с напряженностью З-Ю В-см ион К+ мигрирует со скоростью около 210 см-с . Следовательно, за время релаксации он покрывает расстояние примерно 12-10- см, которое почти втрое превосходит толщину ионной сферы (1/х). Таким образом, в этих условиях нет достаточного времени для перестройки ионной сферы. Эффект запаздывания ионной сферы при повышении напряженности поля по- степенно ослабевает и затем исчезает. Электрофоретический н релаксационный эффекты уменьшаются, и эквивалентная проводимость в растворе умеренной концентрации достигает иредельного значения, соответствующего бесконечному раз-убавлению. [c.374]

Робинсон и Стокс [7] сравнили влияние на подвижность ионов изменения вязкости, вызванного растворенным неэлектролитом, с влиянием изменения вязкости при варьировании температуры. Из рис. 4.16 следует, что правило Вальдена соблюдается при обусловленном температурой изменении подвижности лишь в случае наиболее крупных ионов тетрамил-аммония, тогда как изменение подвижности, вызванное са- [c.418]

Исходя из сказанного, становится вполне понятным, почему в повседневной практике подобные поверхностно-покрытые фазы были вытеснены химически связанными (см. разд. 3.2.2). Соответственно мы не будем подробно обсуждать различные аспекты, представляющие интерес с точки зрения оптимизации таких систем. Учитывая влияние температуры и состава подвижной фазы на удерживание и селективность, можно предположить, что для описания свойств нерастворимых неподвижных фаз в ЖЖХ пригодны те же самые соотношения, что и в ЖСФХ. Жидко-жидкостные системы получили широкое распространение при разделении ионных соединений посредством ион-парной хроматографии. Такие систе.мы рассматриваются в разд. 3.3.2. [c.70]

Ланкмайер и др. [80, 81] описали оптимизационную процедуру, включающую моделирование поверхностей удерживания математическими уравнениями в рамках итеративной схемы. Использование статистических, а еще лучше хроматографических уравнений представляет собой непосредственный путь распространения итеративных схем на описание влияния более чем одного параметра. Для описания поведения удерживания в ОФЖХ с применением трех- и четырехкомпонентных смесей можно применить двухпараметрическое квадратичное уравнение. В этом случае вряд ли существует какое-либо различие между моделями, базирующимися на хроматографической теории и чисто математическом подходе. Это становится более очевидным, если рассматриваются другие параметры, такие, как совместная оптимизация состава подвижной фазы и температуры в ОФЖХ, где в качестве модельного хроматографического уравнения можно использовать уравнение (3.58) или (3.59), или описанная выше параллельная оптимизация содержания метанола, pH и ионной силы [62, 63]. [c.286]

Температура. Хотя температура оказывает существенное влияние на характеристики осадка, предсказать ее роль практически невозможно. Повышение температуры приводит к снижению концентрационной поляризации за счет увеличения подвижности ионов и уменьшения вязкости растворителя. В то же время при повышении температуры из-за снижения перенапряжения может наблюдаться усиление образования газа. Оптимальную температуру для каждого конкретного процесса электролиза можно определито только экспериментально. [c.22]

Природа ЛИПИДОВ в биомембране также влияет на ионный транспорт в средах с носителем. Поверхностные заряды полярных липидных групп могут защищать соседние ионы и, следовательно, препятствовать поглощению ионов носителями. На эти заряды влияют такие факторы окружающей среды, как pH, ионная сила, температура и т. д. Липидные структуры оказывают также сильное влияние на растворимость и вязкость. В качестве сравнения можно отметить сдерживающее влияние высокой вязкости на подвижность ионов в жидких мембранах, им-хмобилизованных внутри подложки (см. гл. 2). [c.329]

Влияние температуры на подвижности. Скорость дви-<ения ионов, а вместе с тем их подвижность, зависит от трения юнов при движении в растворе. Последнее в свою очередь ильно зависит от температуры. Можно поэтЬму ожидать, что еличины и VI V также сильно от нее зависят. [c.287]

Влияние температуры Гитторфу не удалось заметить в тех узких пределах температуры, в которых он работал позднее Кольрауш ) установил, что в электролитах с одноатомными одновалентными ионами число переноса при возрастающей температуре приближается к величине 0,5, причем, однако, как мы отметим уже заесъ, разн >сть подвижностей не уменьшается, а, наоборот, еще увеличивается Числовой пример пояснит только что сказанное. Пусть в любых единицах при температуре х скорость положительного иона равна 100, а отрицательного—50, и при повышении температуры ло у эти величины возрастут до 115 и 60. Toi да в последнем случае число переноса для обоих ионов приблизилось к величине 0,5, ибо для положительного иона оно упало с 0,666 до 0,657, а для отрицательною возросло с 0,333 до 0,343, между тем как разность обеих скоростей увеличилась с 50 до 55. [c.64]